RKA22JL – Hoje nós vamos desmontar um rádio despertador. Vamos ver o que tem dentro dele e como ele funciona. Existem basicamente quatro sistemas que vamos avaliar: o sistema de energia, o despertador (ou o próprio relógio), a estrutura do dispositivo e a interface, e, também, o rádio. A primeira coisa que vamos analisar é o sistema de energia.

Eu já cortei esse plugue aqui. Você pode ver os pinos, que são de onde vem a energia. Temos os dois fios que se conectam ao que é chamado de transformador. Dentro do transformador, existem três componentes principais: uma bobina primária, uma bobina secundária e um núcleo de ferro. A bobina primária é enrolada um certo número de vezes, enquanto a bobina secundária é enrolada menos vezes neste transformador específico. Isso significa que temos um transformador abaixador. O que esse transformador faz é converter 120 volts AC em 9 volts AC, pois os componentes do despertador precisam de uma tensão menor. Isso reduz a energia.

A maneira como isso ocorre é através dessa bobina, que induz um fluxo de corrente na bobina secundária, e o núcleo de ferro ajuda nesse processo. Pelo fato dessa bobina secundária ter menos voltas, temos um transformador abaixador, o que resulta em uma tensão menor na saída. Se houvesse mais voltas, seria um transformador elevador. O núcleo de ferro facilita esse processo, que é chamado de indução eletromagnética. A energia, então, viaja através dos fios até chegar ao despertador.

Primeiro, vamos dar uma olhada na carcaça. Ela é de baixo custo, feita de plástico moldado por injeção. Vamos ver por onde a energia entra e para onde ela vai. Uma das maneiras de reduzir o custo de aparelhos como esse é usar apenas um fixador, um parafuso. Quanto mais parafusos você tiver, mais fácil será montar e desmontar o aparelho, mas isso também aumenta o custo. Cada parafuso requer um robô ou uma pessoa para montá-lo, o que acaba aumentando o custo total. Menos parafusos significam menor custo de produção. Outros encaixes são moldados diretamente nos painéis da carcaça. Há um alfinete ou uma guia aqui, permitindo que possamos retirar a parte superior. Esta é a parte frontal, a parte da frente. Existem duas partes do molde que se juntam, e o plástico moldável é injetado para formar isso. A razão para usar moldagem por injeção é que ela cria peças muito precisas e, quando produzidas em grandes volumes, o custo é muito baixo.

A carcaça é tingida para esconder os componentes internos, exceto quando as luzes brilham. Vamos remover essa parte superior agora. Conseguimos. Parte do processo para manter o custo baixo é que não há muitas peças separadas. O módulo é simplesmente conectado à carcaça moldada por injeção. O design usa três partes de molde: uma parte aqui, uma parte aqui, e um núcleo que se encaixa. Outra maneira de reduzir o custo é moldar os botões diretamente na caixa. Há um pequeno contorno ao redor de cada botão, permitindo que ele se flexione e, ao mesmo tempo, mantendo-o no lugar. Quando você pressiona um botão, ele aciona um pino, que ativa uma chave por baixo. Vamos ver isso mais de perto.

Na parte de trás, você tem um compartimento para a bateria de 9 volts, usada como reserva no caso de falta de energia. Uma aba pequena mantém a bateria no lugar, pressionando-a contra dois fios de conexão. Esses conectores não necessitam de uma porta extra ou peça de encaixe externa, o que novamente reduz o custo. O plástico foi injetado diretamente, como você pode ver aqui, formando uma marca do sistema de injeção. Isso é uma característica de moldagem por injeção que contribui para reduzir o custo.

Agora, vamos olhar novamente para o sistema de energia. Vou remover a parte de cima, onde ficam os botões. Quando desconectamos essa parte, podemos ver os quatro diodos dispostos em uma fileira. Esses diodos formam uma ponte retificadora, convertendo os 9 volts de corrente alternada (AC) em corrente contínua (DC). A corrente alternada flui em ambas as direções, mas os diodos cortam as ondas, permitindo que a corrente flua apenas em uma direção, transformando a onda senoidal em uma forma retificada.

Esses capacitores ajudam a suavizar a energia, evitando oscilações. Os componentes do despertador não querem que a energia varie muito, eles preferem uma corrente contínua mais estável e constante.

Agora vamos dar uma olhada no sistema do relógio. Este é o nosso divisor de tempo, que é um chip de circuito integrado. Ele precisa de um sinal de um oscilador de cristal, geralmente um cristal de quartzo, que oscila em uma frequência específica. Quando a eletricidade passa pelo cristal, ele oscila, gerando uma voltagem que proporciona uma divisão precisa de tempo. Essas divisões de tensão podem ser ajustadas para 60 Hertz, por exemplo. Essas divisões precisam ser convertidas em minutos e horas, que serão enviadas para o display de sete segmentos. Esses segmentos são os LEDs que mostram as horas e os minutos, além de exibir os símbolos “a.m.” e “p.m.”.

O LED é uma tecnologia de baixo custo e muito eficiente para mostrar a hora. A luz do LED é dispersada por um condutor de luz, fazendo com que cada segmento pareça bem iluminado. A placa de circuito impresso ajuda a direcionar os sinais elétricos do cabo de fita para o display de forma eficiente.

Na parte traseira, temos a placa de circuito impresso, que é coberta por uma camada fina de cobre aplicada a uma placa de fibra de vidro. Um processo químico remove o excesso de cobre, criando traços finos que conectam todos os componentes de forma compacta e eficiente.

Agora, vamos falar um pouco sobre a interface. Quando você pressiona os botões, eles acionam os pinos que são conectados através de pequenos afastamentos. Como esses afastamentos são finos, eles podem se flexionar, permitindo que o pino se mova e acione a chave. Para a função de soneca, por exemplo, basta pressionar um botão, o pino se move e a chave é ativada.

A parte do rádio é interessante também. O rádio possui uma antena composta por uma haste de ferrite com bobinas de cobre. Essa antena recebe os sinais AM e FM. Quando giramos o dial, podemos ajustar para a frequência de qualquer estação. O rádio tem capacitores variáveis para filtrar frequências indesejadas. As bobinas indutoras, que os capacitores ajudam a regular, oscilam em uma frequência particular quando conectados, e o chip de rádio demodula a onda, permitindo que o som seja ouvido através do alto-falante.

O som é amplificado por um potenciômetro, que ajusta a resistência no circuito, controlando o volume. O som é gerado quando a energia chega à bobina de cobre, que interage com um ímã, fazendo com que o cone de papel vibre e produza ondas sonoras.

Além disso, temos transistores que atuam como interruptores, filtros para reduzir interferência eletromagnética e resistores para controlar o fluxo de corrente elétrica.

Essa é uma visão geral de como funciona o nosso rádio despertador. Espero que você tenha gostado de explorar o que há dentro dele!